摘要：化学机械抛光，亦称化学机械平面�?CMP)，是一种广泛应用于微电子行业的工艺。这种工艺通过化学和机械组合研磨，使物体表面变得光滑。该工艺使用研磨性和腐蚀性浆料来实现晶圆表面的平面化。浆料的粒径分布是控制平面化工艺成功与否的关键参数。少量的大颗粒就可以划伤晶圆或磁盘驱动器的表面，以致降低产量和利润。AccuSizer系列分析仪对粒径和浓度进行分析，能够检测分布尾部的少数大颗粒，这些大颗粒在CMP过程中可能是有害的、�/p>

关键词：CMP浆料、尾端颗粒检浊�/p>

1引言

在微电路制造过程中，CMP工艺和CMP浆料被广泛用于抛光。CMP浆料的状态最大限度地提高设备产量，这就需要定期检测浆料的粒度分布（PSD）。除了PSD的平均范围外，监测技术最好对尾部大颗粒（即远离主峰分布的小浓度存在的大颗粒）的存在具有较高灵敏度。这些尾端大颗粒的存在可能来自于污染、化学变化引起的聚集、CMP传递系统。大�?.5-1μm的大颗粒�?LPC)与缺陷或者说划痕数之间的关系已经被良好地建立起来，并且理想的测试系统应提供准确的LPC值、�/p>

2颗粒大小/数量统计的检测方泔�/p>

现在有许多颗粒检测技术被用来检测CMP浆料中颗粒的大小和浓度。包括动态光散射（DLS）和激光衍射在内的光散射技术可以检测颗粒的大小和分布范围，但不能提供任何有效的浓度信息、�/p>

单颗粒光学传感技�?SPOS)是在颗粒通过狭窄的样品池时进行检测，一次检测一个颗粒，然后提供准确的颗粒大小和浓度(颗粒/毫升)结果。由于颗粒是单独检测的，这种技术本身就具有很高的分辨率，甚至可以检测到从主要分布群体中的脱离的极少数单独颗粒。因此，它常用于检测LPC、�/p>

有些仪器在实验室使用效果最好，而另一些仪器，例如SPOS，既可以在实验室使用，也可以在使用地点在线使�?POU)、�/p>

3ACCUSIZER的系统范図�/p>

多年来，CMP浆料制造商和终端用户一直使用AccuSizer来检测大颗粒尾部的存在。根据浆料的不同，可以在高浓度下进行检测，也可以通过自动稀释来优化分析条件、�/p>

�? AccuSizer Mini FX系统

AccuSizer FX传感器使用聚焦束来减少被检测的总体积，从而提高了传感器的浓度极限，并且通常可以在不稀释的情况下进行检测。FX传感器可检�?.65-20μm浓度的颗粒，比标准光阻法或者光散传感器高出200倍。结果可显示在多�?12个通路中、�/p>

该系统可作为标准实验室分析包括自动稀释的配置，亦可用于使用点在线使用（如上图）。这两种配置都能提供敏感并且准确的LPC数据，这对CMP浆料至关重要的、�/p>

4LPC检浊�/p>

AccuSizer可用于检测CMP浆料中大�?μm的LPC。图2显示了用于检测添加到二氧化硅CMP浆料基体中，已知浓度�?μm的SiO2颗粒的技术的对比�?quot;加标"颗粒的浓度在0.175-17500mg/L之间、�/p>

�?.Perturbation Detection Analysis

摘自Nichols, K.等人的《Perturbation Detection Analysis》：一种比较能够检测CMP浆液中大颗粒存在的仪器的方法，报告由明尼苏达州查斯卡的BOC Edwards发表、�/p>

在这项研究中�?gt;0.56μm大小通道的颗粒浓度被用作传感� "信号"。据报告，对于AccuSizer（老版�?80型），微扰检测限度为0.07毫克/升、�/p>

5实验

一项新的实验被设计用以确认在二氧化硅CMP浆料中检�?μm颗粒的能力。用1μm的聚苯乙烯乳胶（PSL）球体对几种常见的二氧化硅CMP浆料进行加标。确认加标颗粒的大小和浓度，然后稀释进行各种研究。所有样品均在配备FX传感器AccuSizer Mini FX系统上进行分析，其范围为0.65-20 μm�?nbsp;

结果1，浆料A

首先将浆料A稀释为250:1，以保证检测结果在巧合区域之外。将1.44 mL 1000×稀释后的PSL原料(1.74×107/mL)加入250 mL样品悬浮�?�? mL原始浆料)中。预期的加标浓度�?00000/mL�?50�?稀释后的样品悬浮液。结果如�?和表1及表2所示、�/p>

�?. 浆料A加标前的结果

�?. 浆料A加标后的结果

�?. 浆料A加标前（蓝色）和1μm加标后（红色（�/strong>

注意在预期通道中增加了�?00,000个颗�?毫升、�/p>

结果2，浆料B

在FX POU系统上，对二氧化硅浆料B未经稀释进行检测。图3显示了在加标之前未稀释的结果。报告的浓度�?0000颗粒/毫升、�/p>

�?. 浆液B，无稀释，无加栆�/strong>

然后将该样品通过�?7μL�?000×稀释的1μm PSL标准品（浓度=1.74×107颗粒/mL）加�?00mL原浆中，进行加标。估计加标浓�?5000颗粒/mL。加标前后的结果如图4所示、�/p>

�?. 浆料B加标前（蓝色）和加标后（红色（�/strong>

结果3，浆料C

在晶圆厂使用时，通常将一份浆料C稀释为两份去离子水，因此浆料C被作为基础样品。首先用FX POU系统在不进行稀释的情况下，对基础浆料进行检测。加标前的结果如�?所示。请注意，LPC尾部没有像在浆液A或B中看到的那样急剧下降。该浓度�?0000颗粒/mL>0.7μm�?0mL的浆液中只统计了5500个颗粒，分析时间为两分钟、�/p>

�?. 浆液C，无稀释，无加栆�/strong>

�?. 浆液C，无稀释，无加栆�/strong>

�?. 浆液C加标前（蓝色）和加标后（红色（�/strong>

总结

这些结果证实了AccuSizer Mini FX是一款准确、易用的分析工具，可用于检测CMP浆料中低浓度LPC颗粒的存在。该系统可用于实验室或晶圆厂、�/p>